質(zhì)量守恒定律在初中化學(xué)解題中的運(yùn)用

陳桂娣

(江蘇省灌云縣圖河中學(xué) 222224)

在初中階段較好的掌握質(zhì)量守恒定律可以幫助學(xué)生快速提升解題速度和解題效率，同時(shí)可以加深學(xué)生對(duì)于化學(xué)的理解程度，提升自己的思維能力，面對(duì)問題時(shí)學(xué)會(huì)關(guān)注整體，從整體出發(fā).而質(zhì)量守恒的三個(gè)核心守恒，分別是元素守恒、原子種類和數(shù)目守恒，化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒.實(shí)際的解題過程中不僅僅需要掌握概念的本身，同時(shí)要加深對(duì)于質(zhì)量守恒定律的各種引伸內(nèi)容的理解，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化題目，巧妙求解難題.

一、元素守恒的應(yīng)用

質(zhì)量守恒定律闡釋的是化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行不會(huì)改變總體的質(zhì)量，也就是說反應(yīng)物和生成物的總體質(zhì)量應(yīng)該是相等的，相對(duì)的，反應(yīng)物和生成物的元素也一一對(duì)應(yīng)，不會(huì)增加也不會(huì)減少.元素種類守恒是對(duì)于質(zhì)量守恒定律的宏觀層面反映.但是由于初中生水平受限對(duì)于元素守恒的考察只是停留在很淺的層面，學(xué)生只需要通過判斷前后的元素的種類就可以解題.通過元素守恒的計(jì)算，可以讓初中生對(duì)于元素特點(diǎn)的深刻記憶，同時(shí)在計(jì)算中守恒定律也展示出化學(xué)變化的客觀規(guī)律.

例1 現(xiàn)有未知成分與元素組成的辰砂若干，加熱辰砂與鐵的混合物，經(jīng)過加熱產(chǎn)物為FeS與一定量的Hg，請(qǐng)解答辰砂的主要成分？

解析要想知道辰砂的成分，一般的思路很難解開，這時(shí)可以適當(dāng)?shù)慕栌媚嫦蛩季S，由生成物當(dāng)中的元素種類判斷反應(yīng)物當(dāng)中所包含的元素類型.現(xiàn)在已知反應(yīng)物中元素為Fe，而生成物中包含的元素不僅有Fe，還同時(shí)有S、Hg，因此可以判斷辰砂中必定含有多出的兩種元素，因此得出結(jié)論，辰砂的主要成分為HgS.

二、原子種類和數(shù)目守恒的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中最小的可分類型是原子，因此原子是化學(xué)反應(yīng)中的最小微粒，其實(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)就是原先組成反應(yīng)物的原子重新進(jìn)行組合，組合為新的、比較穩(wěn)定的物質(zhì)就是生成物.質(zhì)量守恒定律闡明了化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量關(guān)系.而更加微觀，更加接近化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的屬性的則是原子種類和數(shù)目守恒，由于原子種類和數(shù)目相較于元素守恒而言涉及的知識(shí)更多，因此涉及到原子種類和原子數(shù)目的相關(guān)題目的難度會(huì)有所提高.初中生在解答該類問題的時(shí)候，通過守恒思想的利用正確分析出題目中的已知和未知信息.

例2 根據(jù)原子種類和數(shù)目守恒定律判斷下列方程式，3XY+Z2Y3=2Z+3M,則其中物質(zhì)M的具體組成成分是( ).

A.X2Y3B.XY3C.X3Y2D.XY2

解析根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子數(shù)目和種類不變的原則，反應(yīng)前化學(xué)方程式中X的數(shù)目為3，Y原子的數(shù)目為6，同時(shí)Z原子的數(shù)目為2，反應(yīng)之后Z原子的數(shù)目保持不變，那么可知M物質(zhì)一定包含了剩余“丟失”的所有元素，因?yàn)樵夭粫?huì)真的丟失，同時(shí)特定原子的數(shù)目應(yīng)當(dāng)保持不變，那么本應(yīng)出現(xiàn)的原子一定隱含在位置物質(zhì)M中.那么就可以很輕松的判斷出M物質(zhì)的化學(xué)組成方程式為XY2，因此選擇D選項(xiàng).

三、化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)前后總物質(zhì)的質(zhì)量守恒可以理解為是對(duì)于守恒定律在化學(xué)當(dāng)中最直接的應(yīng)用，這里的質(zhì)量指的是反應(yīng)前后包括反應(yīng)物和生成物在內(nèi)的涵蓋所有元素的全體物質(zhì)的質(zhì)量.這類題目的出現(xiàn)方式一般是以計(jì)算題的方式進(jìn)行考察，主要考查學(xué)生的計(jì)算能力和思維能力，這類題目需要從整體把握，這樣才可以巧妙地根據(jù)題目給出的條件快速、簡(jiǎn)便的解開題目.因此是所有考察項(xiàng)目當(dāng)中最具備難度的一種類型，需要重點(diǎn)掌握，針對(duì)這類的題目主要分為以下幾個(gè)步驟來完成，主要是首先審題、明確題意，第二步寫出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式，尋找等量關(guān)系，最后一步就是列方程計(jì)算求解.

例如，在初中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中一項(xiàng)比較經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)就是鐵絲的氧化實(shí)驗(yàn)，具體來說就是放置一根細(xì)鐵絲于空氣當(dāng)中并進(jìn)行燃燒，最終產(chǎn)生四氧化三鐵，四氧化三鐵的質(zhì)量要超過反應(yīng)物的質(zhì)量，運(yùn)用質(zhì)量守恒定律很容易可以知道多出的質(zhì)量是空氣當(dāng)中參與了反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量，也就是說空氣當(dāng)中氧氣的含量有所下降.在一個(gè)氧化過程當(dāng)中有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式為A+B=C+D，其中質(zhì)量為a的A與質(zhì)量為b的B發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成質(zhì)量為c的C，因此D的質(zhì)量d就是d=a+b-c.

在初中階段學(xué)生初次接觸化學(xué)，還不具備相關(guān)的知識(shí)，與守恒思想相關(guān)的三個(gè)方面反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，元素守恒，原子的種類和數(shù)量守恒的應(yīng)用也只是停留在很淺的層次，還需要學(xué)生更加深入的學(xué)習(xí).更重要的是學(xué)生要在學(xué)習(xí)化學(xué)的初始階段就開始了解并嘗試掌握守恒思想，激活自己的思維模式，遇到問題學(xué)會(huì)抓住問題的本質(zhì)，分辨出化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和反應(yīng)前后改變的量和不變的量，這樣就可以全面了解反應(yīng)的整個(gè)過程.不止是初中化學(xué)，這種全面分析初始狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)，找到改變和不變的量，借此找出問題本質(zhì)的思維模式甚至在以后的學(xué)習(xí)中都會(huì)有幫助，可以為學(xué)生日后的發(fā)展提供基礎(chǔ)，也同時(shí)強(qiáng)化了學(xué)生的獨(dú)自思考和開拓思維的能力，并且有助于提高其綜合素質(zhì)能力.